ハイブリッド自動車
【課題】内燃機関を始動する際の振動の発生を抑制する。
【解決手段】エンジンを始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し（Ｓ１４０〜Ｓ２２０）、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（Ｓ２４０）。
【解決手段】エンジンを始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し（Ｓ１４０〜Ｓ２２０）、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（Ｓ２４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、第２モータと、サンギヤが第１モータの回転軸に接続されキャリアがエンジンの出力軸に接続されリングギヤが第２モータに接続された遊星歯車機構として構成された動力分割手段と、を備え、エンジンを始動するときには、エンジンの回転に起因する脈動トルクを抑制するための制振トルクを演算し、クランキングトルクに制振トルクを付加したトルクによりエンジンがクランキングされるよう第１モータを駆動制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したハイブリッド自動車では、共振を生じさせる共振回転数帯を素早く通過させたり初爆のショックを抑制させたりするために、始動の開始から完爆に至るまでの各期間で異なるトルクレートをもってクランキングトルクを変化させることが好ましい。しかしながら、クランキングトルクが急変したときに、クランキングトルクと制振トルクの変化の方向が同期すると、却って振動が助長され、ショックが発生してしまう場合がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関を始動する際の振動の発生を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車において、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間で、前記制振トルクとして前記クランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する手段である
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関の始動が要求されたときに内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが第１の電動機から出力されるよう第１の電動機を駆動制御する。そして、クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間では、制振トルクとしてクランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する。これにより、クランキングトルクに急変が生じても、これに同期する過剰な制振トルクが出力されることがなく、内燃機関を始動する際の振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】始動時のトルクマップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２を始動する際のエンジン回転数Ｎｅと制振トルクＴｍｖとクランキングトルクＴｍｂの時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量制御などにより運転するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にねじれ要素としてのフライホイールダンパ（以下、ダンパという）２８を介してキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジション，車速センサ８８からの車速Ｖなどを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３により検出されたクランク角ＣＡを入力すると共に入力したクランク角ＣＡに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。また、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置を検出する回転位置検出センサからの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。さらに、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づい残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００１２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸３２に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。続いて、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されるバッテリ５０を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖ＊と損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を始動したり停止したりするための始動停止閾値と比較し、エンジン２２の運転を停止しているときに要求パワーＰｅ＊が始動停止閾値以上となったときにはエンジン２２を始動し、エンジン２２を運転しているときに要求パワーＰｅ＊が始動停止閾値未満となったときにはエンジン２２の運転を停止する。
【００１３】
エンジン２２の運転を継続しているときやエンジン２２を始動した後は、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数とトルクとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数と目標トルクとを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令を設定する。次に、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令として設定する。そして、設定したエンジン２２の目標回転数と目標トルクとについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数と目標トルクとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数と目標トルクとによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。これにより、アクセル開度Ａｃｃに対応する走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力して要求トルクＴｒ＊により走行すること（以下、ハイブリッド走行という）ができる。
【００１４】
一方、エンジン２２の運転停止を継続しているときやエンジン２２の運転を停止した後は、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限の範囲内で要求トルクＴｒ＊をモータＭＧ２のトルク指令に設定し、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。これにより、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの動力のみを用いて要求トルクＴｒ＊により走行すること（以下、モータ走行という）ができる。実施例のハイブリッド自動車２０は、こうした制御により、エンジン２２の間欠運転を伴ってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０を充放電しながらアクセル開度Ａｃｃに対応する走行用パワーＰｄｒｖ＊を駆動軸３２に出力して要求トルクＴｒ＊により走行する。
【００１５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、前述したように、要求パワーＰｅ＊が始動閾値以上となったときに実行される。
【００１６】
エンジン始動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２のクランク角ＣＡや回転数ＮｅをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力し（ステップＳ１００）、図３に例示する始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてクランキングトルクＴｍｂを設定する（ステップＳ１１０）。図３のトルクマップでは、図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１の直後からレート処理を用いて迅速に比較的大きなトルクをクランキングトルクに設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時刻ｔ３に、エンジン２２を安定して所定回転数Ｎｒｅｆ（燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数）以上でモータリングすることができるトルク（クランキングトルクＴｍｂ）にまでレート処理を用いて減少させ、電力消費や駆動軸３２における反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至った時刻ｔ５からレート処理を用いて迅速にクランキングトルクＴｍｂを値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時刻ｔ６に終了する。このようにエンジン２２の始動指示がなされた直後に大きなトルクをクランキングトルクＴｍｂに設定してエンジン２２をモータリングすることにより、迅速にエンジン２２を所定回転数Ｎｒｅｆ以上に回転させて始動させることができる。
【００１７】
クランキングトルクＴｍｂを設定すると、次に、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための制振トルクＴｍｖを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、制振トルクＴｍｖは、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動に対してモータＭＧ１から出力する逆位相のトルクとして設定されるものであり、実施例では、クランク角ＣＡと制振トルクＴｍｖとの関係を予め実験などにより定めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、クランク角ＣＡが与えられるとマップから対応する制振トルクＴｍｖを導出して設定するものとした。
【００１８】
制振トルクＴｍｖを設定すると、今回設定したクランキングトルクＴｍｂから前回このルーチンで設定したクランキングトルク（前回Ｔｍｂ）を減じてトルクレートΔＴｍｂを演算し（ステップＳ１３０）、演算したトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１４０）、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいときにはその状態が所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃ）以上に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ａ１は、クランキングトルクＴｍｂの急増を判定するための正の閾値であり、図３の例では、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きくなる。トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きく且つその状態が所定時間以上に亘って継続しているときには、制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ａ２は、制振トルクＴｍｖの位相の符号とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているか否かを判定するための閾値であり、値０や値０よりも若干大きい値として予め定められている。制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２よりも大きいときには、値０よりも大きく値１よりも小さい所定値ＧＡを補正ゲインＧａｄｊに設定し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１２０で設定した制振トルクＴｍｖに補正ゲインＧａｄｊを乗じることにより制振トルクＴｍｖを補正する（ステップＳ１８０）。なお、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいがその状態が所定時間以上に亘って継続していないときや、制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２以下のときには、上述した制振トルクＴｍｖの補正を行なうことなく、次の処理に進む。
【００１９】
一方、ステップＳ１４０でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１以下と判定されたときには、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満のときにはその状態が所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃ）以上に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、閾値Ｂ１は、クランキングトルクＴｍｂの急減を判定するための負の閾値であり、図３の例では、時刻ｔ３〜ｔ４の期間でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満となる。トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満で且つその状態が所定時間以上に亘って継続しているときには、制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２未満か否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、閾値Ｂ２は、制振トルクＴｍｖの位相の符号とトルクレートΔＴｍｂの符号が共に負で一致しているか否かを判定するための閾値であり、値０や値０よりも若干小さい値として予め定められている。制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２未満のときには、値０よりも大きく値１よりも小さい所定値ＧＢを補正ゲインＧａｄｊに設定し（ステップＳ２２０）、ステップＳ１２０で設定した制振トルクＴｍｖに補正ゲインＧａｄｊを乗じることにより制振トルクＴｍｖを補正する（ステップＳ１８０）。なお、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１以上のときや、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満であるがその状態が所定時間以上に亘って継続していないとき、制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２以上のときには、制振トルクＴｍｖの補正を行なうことなく、次の処理に進む。
【００２０】
こうして制振トルクＴｍｖが確定すると、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和をモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２４０）。これにより、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。なお、図示しないが、モータＭＧ２については、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクをキャンセルするトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定し、モータＭＧ２が設定したトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ２５０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１１０に戻ってステップＳ１１０〜Ｓ２５０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上のときには、燃焼噴射制御と点火制御とが開始されるようエンジンＥＣＵ２４に指令信号を送信する（ステップＳ２６０）。エンジン２２の燃料噴射制御と点火制御とが開始されると、エンジン２２が完爆したと判定されるまで（ステップＳ２７０）、ステップＳ１１０に戻ってステップＳ１１０〜Ｓ２６０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２が完爆すると、これで本ルーチンを終了する。
【００２１】
図４は、エンジン２２を始動する際のエンジン回転数Ｎｅと制振トルクＴｍｖとクランキングトルクＴｍｂの時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、時刻ｔ３〜ｔ４の期間では、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過しているため、クランキングトルクＴｍｂをエンジン２２を安定回転させるために必要なトルクにまでレート処理で急減させる。このとき、制振トルクＴｍｖが負の位相側（負の値）に振れていると、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクとして設定されるモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、クランキングトルクＴｍｂの急減よりも大きなレートをもって急減する結果となり、却ってショックが発生する場合がある。実施例では、クランキングトルクＴｍｂが急変する期間（図３の例では、時刻ｔ１〜ｔ２の期間や時刻ｔ３〜ｔ４の期間）では、制振トルクＴｍｖを、クランキングトルクＴｍｂの変化の方向（トルクレートΔＴｍｂの符号）と同位相の成分が逆位相の成分よりも小さくるよう補正ゲインＧａｄｊを用いて補正するから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の過剰な変化を抑制しつつ、より適切に制振制御を実行することができる。
【００２２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定するから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の過剰な変化を抑制しつつ、より適切に制振制御を実行することができる。この結果、エンジン２２を始動する際のエンジン２２の回転により生じるトルク脈動をより適切に抑制することができる。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、エンジン２２を始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、それぞれ値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至ったときに燃料噴射制御と点火制御とを開始するようエンジンＥＣＵ２４に指令信号を送信する図２のエンジン始動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０がトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０と燃料噴射制御と点火制御とを実行するエンジンＥＣＵ２４とが「始動時制御手段」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ フライホールダンパ（ダンパ）、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、第２モータと、サンギヤが第１モータの回転軸に接続されキャリアがエンジンの出力軸に接続されリングギヤが第２モータに接続された遊星歯車機構として構成された動力分割手段と、を備え、エンジンを始動するときには、エンジンの回転に起因する脈動トルクを抑制するための制振トルクを演算し、クランキングトルクに制振トルクを付加したトルクによりエンジンがクランキングされるよう第１モータを駆動制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６７９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したハイブリッド自動車では、共振を生じさせる共振回転数帯を素早く通過させたり初爆のショックを抑制させたりするために、始動の開始から完爆に至るまでの各期間で異なるトルクレートをもってクランキングトルクを変化させることが好ましい。しかしながら、クランキングトルクが急変したときに、クランキングトルクと制振トルクの変化の方向が同期すると、却って振動が助長され、ショックが発生してしまう場合がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関を始動する際の振動の発生を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車において、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間で、前記制振トルクとして前記クランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する手段である
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関の始動が要求されたときに内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが第１の電動機から出力されるよう第１の電動機を駆動制御する。そして、クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間では、制振トルクとしてクランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する。これにより、クランキングトルクに急変が生じても、これに同期する過剰な制振トルクが出力されることがなく、内燃機関を始動する際の振動の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】始動時のトルクマップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２を始動する際のエンジン回転数Ｎｅと制振トルクＴｍｖとクランキングトルクＴｍｂの時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量制御などにより運転するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にねじれ要素としてのフライホイールダンパ（以下、ダンパという）２８を介してキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジション，車速センサ８８からの車速Ｖなどを入力すると共にエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３により検出されたクランク角ＣＡを入力すると共に入力したクランク角ＣＡに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。また、モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転位置を検出する回転位置検出センサからの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。さらに、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づい残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）とバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００１２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸３２に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。続いて、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されるバッテリ５０を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖ＊と損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を始動したり停止したりするための始動停止閾値と比較し、エンジン２２の運転を停止しているときに要求パワーＰｅ＊が始動停止閾値以上となったときにはエンジン２２を始動し、エンジン２２を運転しているときに要求パワーＰｅ＊が始動停止閾値未満となったときにはエンジン２２の運転を停止する。
【００１３】
エンジン２２の運転を継続しているときやエンジン２２を始動した後は、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数とトルクとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数と目標トルクとを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令を設定する。次に、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令として設定する。そして、設定したエンジン２２の目標回転数と目標トルクとについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数と目標トルクとを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数と目標トルクとによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。これにより、アクセル開度Ａｃｃに対応する走行用パワーＰｄｒｖ＊を出力して要求トルクＴｒ＊により走行すること（以下、ハイブリッド走行という）ができる。
【００１４】
一方、エンジン２２の運転停止を継続しているときやエンジン２２の運転を停止した後は、モータＭＧ１のトルク指令に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限の範囲内で要求トルクＴｒ＊をモータＭＧ２のトルク指令に設定し、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。これにより、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの動力のみを用いて要求トルクＴｒ＊により走行すること（以下、モータ走行という）ができる。実施例のハイブリッド自動車２０は、こうした制御により、エンジン２２の間欠運転を伴ってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０を充放電しながらアクセル開度Ａｃｃに対応する走行用パワーＰｄｒｖ＊を駆動軸３２に出力して要求トルクＴｒ＊により走行する。
【００１５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、前述したように、要求パワーＰｅ＊が始動閾値以上となったときに実行される。
【００１６】
エンジン始動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジン２２のクランク角ＣＡや回転数ＮｅをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力し（ステップＳ１００）、図３に例示する始動時のトルクマップとエンジン２２の始動開始からの経過時間ｔとに基づいてクランキングトルクＴｍｂを設定する（ステップＳ１１０）。図３のトルクマップでは、図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時刻ｔ１の直後からレート処理を用いて迅速に比較的大きなトルクをクランキングトルクに設定してエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時刻ｔ３に、エンジン２２を安定して所定回転数Ｎｒｅｆ（燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数）以上でモータリングすることができるトルク（クランキングトルクＴｍｂ）にまでレート処理を用いて減少させ、電力消費や駆動軸３２における反力を小さくする。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至った時刻ｔ５からレート処理を用いて迅速にクランキングトルクＴｍｂを値０とし、エンジン２２の完爆が判定された時刻ｔ６に終了する。このようにエンジン２２の始動指示がなされた直後に大きなトルクをクランキングトルクＴｍｂに設定してエンジン２２をモータリングすることにより、迅速にエンジン２２を所定回転数Ｎｒｅｆ以上に回転させて始動させることができる。
【００１７】
クランキングトルクＴｍｂを設定すると、次に、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動を抑制するための制振トルクＴｍｖを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、制振トルクＴｍｖは、エンジン２２の回転に伴って生じるトルク脈動に対してモータＭＧ１から出力する逆位相のトルクとして設定されるものであり、実施例では、クランク角ＣＡと制振トルクＴｍｖとの関係を予め実験などにより定めてマップとしてＲＯＭに記憶しておき、クランク角ＣＡが与えられるとマップから対応する制振トルクＴｍｖを導出して設定するものとした。
【００１８】
制振トルクＴｍｖを設定すると、今回設定したクランキングトルクＴｍｂから前回このルーチンで設定したクランキングトルク（前回Ｔｍｂ）を減じてトルクレートΔＴｍｂを演算し（ステップＳ１３０）、演算したトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１４０）、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいときにはその状態が所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃ）以上に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここで、閾値Ａ１は、クランキングトルクＴｍｂの急増を判定するための正の閾値であり、図３の例では、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きくなる。トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きく且つその状態が所定時間以上に亘って継続しているときには、制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ａ２は、制振トルクＴｍｖの位相の符号とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているか否かを判定するための閾値であり、値０や値０よりも若干大きい値として予め定められている。制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２よりも大きいときには、値０よりも大きく値１よりも小さい所定値ＧＡを補正ゲインＧａｄｊに設定し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１２０で設定した制振トルクＴｍｖに補正ゲインＧａｄｊを乗じることにより制振トルクＴｍｖを補正する（ステップＳ１８０）。なお、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１よりも大きいがその状態が所定時間以上に亘って継続していないときや、制振トルクＴｍｖが閾値Ａ２以下のときには、上述した制振トルクＴｍｖの補正を行なうことなく、次の処理に進む。
【００１９】
一方、ステップＳ１４０でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ａ１以下と判定されたときには、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満であるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満のときにはその状態が所定時間（例えば、数十ｍｓｅｃ）以上に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、閾値Ｂ１は、クランキングトルクＴｍｂの急減を判定するための負の閾値であり、図３の例では、時刻ｔ３〜ｔ４の期間でトルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満となる。トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満で且つその状態が所定時間以上に亘って継続しているときには、制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２未満か否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、閾値Ｂ２は、制振トルクＴｍｖの位相の符号とトルクレートΔＴｍｂの符号が共に負で一致しているか否かを判定するための閾値であり、値０や値０よりも若干小さい値として予め定められている。制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２未満のときには、値０よりも大きく値１よりも小さい所定値ＧＢを補正ゲインＧａｄｊに設定し（ステップＳ２２０）、ステップＳ１２０で設定した制振トルクＴｍｖに補正ゲインＧａｄｊを乗じることにより制振トルクＴｍｖを補正する（ステップＳ１８０）。なお、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１以上のときや、トルクレートΔＴｍｂが閾値Ｂ１未満であるがその状態が所定時間以上に亘って継続していないとき、制振トルクＴｍｖが閾値Ｂ２以上のときには、制振トルクＴｍｖの補正を行なうことなく、次の処理に進む。
【００２０】
こうして制振トルクＴｍｖが確定すると、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和をモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ２４０）。これにより、トルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１がトルク指令Ｔｍ１＊で駆動されるようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。なお、図示しないが、モータＭＧ２については、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクをキャンセルするトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定し、モータＭＧ２が設定したトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ２５０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ未満のときには、ステップＳ１１０に戻ってステップＳ１１０〜Ｓ２５０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上のときには、燃焼噴射制御と点火制御とが開始されるようエンジンＥＣＵ２４に指令信号を送信する（ステップＳ２６０）。エンジン２２の燃料噴射制御と点火制御とが開始されると、エンジン２２が完爆したと判定されるまで（ステップＳ２７０）、ステップＳ１１０に戻ってステップＳ１１０〜Ｓ２６０の処理を繰り返し実行し、エンジン２２が完爆すると、これで本ルーチンを終了する。
【００２１】
図４は、エンジン２２を始動する際のエンジン回転数Ｎｅと制振トルクＴｍｖとクランキングトルクＴｍｂの時間変化の様子を示す説明図である。図示するように、時刻ｔ３〜ｔ４の期間では、エンジン２２の回転数Ｎｅが共振回転数帯を通過しているため、クランキングトルクＴｍｂをエンジン２２を安定回転させるために必要なトルクにまでレート処理で急減させる。このとき、制振トルクＴｍｖが負の位相側（負の値）に振れていると、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクとして設定されるモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、クランキングトルクＴｍｂの急減よりも大きなレートをもって急減する結果となり、却ってショックが発生する場合がある。実施例では、クランキングトルクＴｍｂが急変する期間（図３の例では、時刻ｔ１〜ｔ２の期間や時刻ｔ３〜ｔ４の期間）では、制振トルクＴｍｖを、クランキングトルクＴｍｂの変化の方向（トルクレートΔＴｍｂの符号）と同位相の成分が逆位相の成分よりも小さくるよう補正ゲインＧａｄｊを用いて補正するから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の過剰な変化を抑制しつつ、より適切に制振制御を実行することができる。
【００２２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定するから、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の過剰な変化を抑制しつつ、より適切に制振制御を実行することができる。この結果、エンジン２２を始動する際のエンジン２２の回転により生じるトルク脈動をより適切に抑制することができる。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「電動機」に相当し、エンジン２２を始動する際に、クランキングトルクＴｍｂのトルクレートΔＴｍｂが正の閾値Ａ１よりも大きい状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に正で一致しているときや、トルクレートΔＴｍｂが負の閾値Ｂ１未満の状態が所定時間以上に亘って継続し且つ制振トルクＴｍｖの位相とトルクレートΔＴｍｂの符号とが共に負で一致しているときには、それぞれ値０よりも大きく値１よりも小さい補正ゲインＧＡ，ＧＢを乗じて制振トルクＴｍｖを補正し、クランキングトルクＴｍｂと制振トルクＴｍｖとの和のトルクをモータＭＧ１から出力すべきトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信し、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆに至ったときに燃料噴射制御と点火制御とを開始するようエンジンＥＣＵ２４に指令信号を送信する図２のエンジン始動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とトルク指令Ｔｍ１＊を受信したモータＥＣＵ４０がトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０と燃料噴射制御と点火制御とを実行するエンジンＥＣＵ２４とが「始動時制御手段」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ フライホールダンパ（ダンパ）、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８２ シフトポジションセンサ、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車において、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間で、前記制振トルクとして前記クランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する手段であることを特徴とする
ハイブリッド自動車。
【請求項１】
車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、ねじれ要素を介して前記内燃機関の出力軸に接続され該内燃機関をクランキング可能な電動機と、前記内燃機関の始動が要求されたときに、該内燃機関の始動を開始してから完爆に至るまでの複数の期間のそれぞれで異なるトルクレートをもって該内燃機関をクランキングするためのクランキングトルクと該内燃機関の回転に伴って生じる振動を抑制するための制振トルクとを設定すると共に該設定したクランキングトルクと制振トルクとの和のトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段とを備えるハイブリッド自動車において、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクのトルクレートの絶対値が所定値以上となる期間で、前記制振トルクとして前記クランキングトルクの変化の方向と同位相側の成分を逆位相側の成分よりも小さくしたトルクを設定する手段であることを特徴とする
ハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１７１４４８（Ｐ２０１２−１７１４４８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４２５６（Ｐ２０１１−３４２５６）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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